شرح خبر

از یک چگالیده بوز-اینشتین می‌توان به عنوان یک تله پایدار برای یک گاز فرمیونی استفاده کرد.

فیزیک‌ دانان در ایجاد مخلوطی از اتم‌های سرد خبره شده‌اند. به عنوان مثال، با مخلوط کردن گروهی از اتم‌های فرمیونی با غلظتی از اتم‌های بوزونی آنها قادر هستند تا به تحقیق مکانیزم حاکم بر ابررسانایی یا خلق حالت‌های ناشناخته ماده بپردازند. به طور نوعی، جرم فرمیون‌ها و بوزون‌ها در این مخلوط ها بسیار نزدیک هم بوده است، اما اکنون یک آزمایش جدید با بیشترین تفاوت جرمی گزارش شده شامل مخلوطی از اتم‌های بوزونی سزیم (133 amu)  و اتم‌های فرمیونی لیتیم (6 amu) گزارش شده است. با تنظیم  (شدت) برهمکش‌ها بین دو گونه، محققان دریافتند که به طور شگفت آوری گاز بوزونی می‌تواند به عنوان یک تله پایدار برای فرمیون‌ها عمل کند.

B. J. DeSalvo., PRL - 2017

مخلوط های بوزونی-فرمیونی اغلب به عنوان روشی برای سردسازی گازهای فرمیونی از طریق برخورد با بوزون‌هایی که راحتتر سرد  می‌شوند، مورد استفاده قرار می‌گیرند. در دماهای پایین، بوزون‌ها یک چگالیده بوز-اینشتین تشکیل می‌دهند (BEC) ، در حالی که فرمیون‌ها گاز فرمی تبهگنی می‌شوند که تقریباً همۀ حالت‌های کم انرژی را اشغال کرده‌اند. با انتخاب مخلوط هایی با نسبت‌های جرمی بسیار متفاوت، محققان امیدوار به کشف پدیده کوانتومی جدیدی مانند شبیه ذرات مولکولی هستند، که هیچ همتای طبیعی برایشان وجود ندارد.

برای مخلوط سزیم-لیتیم، Brian DeSalvo  و همکارانش از دانشگاه شیکاگو قبل از مخلوط کردن گازها با همدیگر، آنها را به طور مجزا و به کمک لیزر سرد سازی کردند. آنها در ابتدا حضور چگالیده BEC و سپس یک گاز تبهگن لیتیمی را شناسایی کردند. با اعمال یک میدان مغناطیسی، محققان قادر به القا کردن یک برهمکنش بین فرمیون‌ها و بوزون‌ها شدند که این می‌تواند منجر به دام افتادن تقریبا 100 اتم لیتیم در مرکز هاله بوزونی شود. این تله توده مانند حتی زمانی که برهمکنش بین اتم‌ها قوی شود نیز عمل می‌کند، نتیجه‌ای که به رد پیش بینی‌های نظری منجر می‌شود، چرا که بر طبق تئوری، در این حالت مخلوط می‌بایست ناپایدار بشود.

این پژوهش در مجله فیزیکال ریوو لترز به چاپ رسیده است.


منبع:


Fermions Trapped in Boson Gas





نویسنده خبر: امیرحسین طالبی
کد خبر :‌ 2363
«استفاده از اخبار انجمن فیزیک ایران و انتشار آنها، به شرط
ارجاع دقیق و مناسب به خبرنامه‌ی انجمن بلا مانع است.»‌



حامیان انجمن فیزیک ایران   (به حامیان انجمن بپیوندید)

کلیه حقوق مربوط به محتویات این سایت محفوظ و متعلق به انجمن فیریک ایران می‌باشد.
Webmaster : Ali Meschian : www.irandg.com

www.irandg.com